III. Основные понятия теории информации

1. Познание как получение сообщений

При анализе процесса познания можно использовать ряд понятий, разработанных теорией информации и кибернетикой вообще. Результатом процесса познания является создание модели объективной реальности, воспроизведение ее по тем данным, которые мы смогли о ней получить. Таким образом, мы могли бы рассматривать объективную реальность, как "black box", так называемый "черный ящик": нам неизвестно, как он выглядит внутри, мы знаем только его вход и выход. Таким "черным" ящиком является для человека, ничего не знающего о структуре радиоприемника, этот аппарат, о котором человек может судить только потому, какой выход следует после определенного входа. Человек постепенно накапливает опыт, например, замечает, что при вращении определенных ручек радиоприемника происходят такие-то и такие-то изменения на выходе его, изменяется, например, сила звука, характер воспроизведения и т. п. Итак, постепенно может совершенствоваться мнение радиослушателя о структуре и функции его радиоприемника. При этом важное значение приобретает, конечно, то, какие знания имеет он в области физики, техники и т. п. Примитивный дикарь, например, будет видеть в радиоприемнике волшебный ящик, будет объяснять этот "black box" фантастически, будет видеть в нем действие каких-то сверхъестественных сил, скрытого демона и т. п. Аналогично обстоит дело с подходом человека к объективной реальности вообще. От его опыта, обусловленного уровнем развития человеческих знаний, зависит, как он себе представляет и объясняет структуру и функции объективной реальности. Входом здесь можно считать человеческую деятельность, в первую очередь практическое преобразование природы, вмешательство в природу. Природа "отвечает" какой-то реакцией, каким-то выходом на то, что человек прикасается рукой к огню, чиркает спичку, роняет стакан на пол и т. д. По результатам этого мы еще с детства создаем свое впечатление, представление о природе, создаем свою модель объективной реальности. Аналогично создается образ, представление мира по мере развития человечества. Однако входом здесь следует считать не только материальную, практическую, центробежную, "пусковую" деятельность. И само познание, "информационная" деятельность является преобразованием, вмешательством в природу, которое бывает отчетливо видным лишь в исключительных случаях, например, при наблюдении физических микроявлений. Речь может идти и о преобразовании бессознательном, неактивном. Однако акт познания всегда связан по крайней мере с каким-то объективным физиологическим изменением. Входом я могу считать и то, что я открываю глаза: на сетчатую оболочку моих глаз начинает падать извне свет, это информирует меня об объективных предметах, что в данном случае аналогично вращению электрического выключателя или ручки радиоаппарата. Таким образом, в процессе познания имеет место обратная связь между субъектом и объектом в виде входа и выхода. В процессе познания мы получаем непрерывную информацию о том, каково различие между действительным состоянием объекта и нашим представлением о нем. Если я, например, протягиваю руку, чтобы взять карандаш, возникает серия обратных связей, сигнализирующих о том, каково положение карандаша, на каком расстоянии он находится от моей руки, и придание руке нужного положения регулируется в зависимости от этих данных.

Аналогичный процесс регулирования, основанный на предсказании, осуществляется в процессе познания. Входная информация о состоянии объекта преобразуется, трансформируется через прежний опыт в выходные сигналы - практическую деятельность, - посредством которых мы воздействуем на объект, а отклонения непрерывно корректируются в развитии познания и практической деятельности¹. Если в некоторых случаях отклонения увеличиваются, то имеет место положительная обратная связь, незатухающие колебания, свидетельствующие о неправильном, ошибочном познании. Тогда нужно снова восстановить отрицательную обратную связь, ведущую к уменьшению отклонений, к подавлению колебаний, которые, конечно, в случае познания приближаются к полному выравниванию только асимптотически, то есть достигается все более высокая степень гомеостазиса, но нет возможности достижения абсолютно конечного, совершенного, насыщенного гомеостазиса.

¹ (Следует подчеркнуть, что то, что мы принимаем за вход и за выход - это относительно, на эту систему можно смотреть и наоборот. Входом может быть восприятие, а выходом - поведение, или, наоборот, входом может быть какая-то информация, а выходом - информация об изменении объекта в результате этой операции.)

Процесс познания можно было бы также рассматривать, например, под углом зрения математической теории игр. Игры различаются по числу игроков (один, два или больше), по числу возможных ходов (бесконечное или конечное число ходов), бывают игры со случайностями и без случайностей, игры с полной информацией и без полной информации противника. Например, в шахматы играют два игрока, число ходов здесь бесконечное (если дело не доходит до циклической концовки): начинается всегда с одной и той же начальной системы (в отличие от карт, где в результате тасования может иметь место совершенно случайное начальное распределение), - случайность здесь, конечно, обусловлена множеством возможных комбинаций в ходе игры, что затрудняет предсказывание положения игроками; конечно, здесь имеется информация о поведении партнера, выражающемся его ходом (но нет информации о его замыслах), в отличие от игры, например, в "морскую битву". Аналогично этому можно и процесс познания рассматривать как игру между двумя партнерами - субъектом и объектом; субъектом можно здесь считать либо человеческий индивидуум, либо совокупность этих индивидуумов - человеческое общество, а объектом можно считать отдельную вещь или всю объективную реальность в ее совокупности. (Противник не обязательно должен обладать сознанием, он должен только иметь возможность изменять вероятность ответа своего партнера, как, например, искусственный шахматист, теннисная учебная стенка и т. п.) Предположим, что число "ходов" при развитии всего человеческого познания бесконечно, хотя в отдельных "партиях" оно может быть и конечным. Представляется, что вполне возможно исходить из постоянства действия законов природы, по крайней мере, в наших условиях изменчивость действия этих законов во времени так мала, что ею можно пренебречь. Единственным проявлением "коварства" природы можно считать то, что в то время как в познающем субъекте нарастает информация и убывает энтропия (мера неопределенности и неупорядоченности), в природе, наоборот, возрастает энтропия, по крайней мере, если мы имеем в виду ограниченную Солнечную систему, а не всю Вселенную, в частях которой происходят противоположные процессы, как, например, возникновение звезд и т. д. Таким образом, человек находится перед лицом природы в каком-то "цейтноте", то есть для того, чтобы он сохранился, его информация должна нарастать раньше, чем Солнце начнет охлаждаться, так чтобы он мог обеспечить себя другими источниками энергии. В этой "игре" много случайностей, но нет незакономерностей - на одни и те же наши выходы природа реагирует всегда одинаково, хотя наше предсказание ограничено данным уровнем познания. Полную информацию мы всегда будем иметь лишь об определенном состоянии противника, информация же о будущих "ходах" зависит от нашего опыта и нашей способности к предсказанию. Аналогию с теорией игр - так же как и аналогию с "черным ящиком" - можно было бы развивать дальше, но у нас нет такой надобности, ибо мы прибегли к этой аналогии лишь для иллюстраций возможных аналогий в кибернетике.

Прежние теории познания исходили из того, что мы можем до конца познавать объекты, что можно получить о них полную информацию. Так представлял себе это, например, Лаплас. Демон, знающий все о действительности, мог будто бы что угодно предсказывать. Современная наука все лучше уясняет положение, что наше познание объективной реальности имеет вероятностный характер: сведения об объектах образуют какой-то макроуровень, по которому можно судить о микроуровне действительности с определенной степенью приближенности, которая повышается, понижая, таким образом, неопределенность познания. Приближенность в познании объективной реальности можно точно исследовать, как зависимость различных степеней разграниченности. Это исследование стало возможным благодаря появлению современных математических методов. В то время как прежние теории познания ограничивались чисто философскими методами, а позднее - не более как методами психологическими, логическими и естественнонаучными, современная теория познания начинает прибегать к применению математических методов.

Способ такого математического исследования в теории познания дает нам в руки теория информации, являющаяся математическим обобщением современной техники связи и использующая в первую очередь современную теорию вероятности. Сведения можно рассматривать как сообщения об объективной реальности. И теория информации стремится математически описать переданные сообщения или информацию, то есть физическое, а не семантическое содержание сообщения. Теория информации содержит несколько подразделов, данные которых имеют общее значение и для теории познания. Сюда относится, прежде всего, теория сигнала, исследующая математический характер и структуру физических сигналов, посредством которых передаются сообщения, занимающаяся вопросом приведения сигналов к простому выбору между двумя состояниями - положительным и отрицательным, - исследующая спектр частот и амплитуду сигнала. Теория передачи информации исследует трансформацию сигнала в ходе его передачи, характер влияния помех, возможность их ограничения, вопросы модуляции сигналов, так называемой пропускной способности информационного канала и т. д. Теория кодирования исследует вопросы преобразования сообщения в передающие сигналы, общий характер алфавитов кодов, способы отображения сообщения, стремится найти оптимальные коды для различных условий передачи. С теорией информации связаны также такие дисциплины кибернетики, как теория предсказывания, теория игр, теория математических машин, теория управления и теория автоматических систем; теория информации используется также вместе с теорией управления в биологии и науках об обществе, где организмы и общество исследуются как кибернетические Саморегулирующиеся системы, перерабатывающие информацию. Это все новые области, имеющие большое значение для философии и для ее теории познания.

В настоящее время классическая гносеологическая проблематика связана с точными методами исследований, предоставляемыми ей математической логикой, кибернетическим моделированием и теорией информации. Понятия теории информации, как, например, информация, энтропия, шум, канал передачи сообщений и т. д., можно успешно использовать и в гносеологии. Чтобы получить возможность использовать эти понятия, необходимо в данной части нашей работы осветить основные понятия теории информации. Теория информации имеет в настоящее время общее значение для ряда научных дисциплин, и ее достоинство состоит в том, что она работает со значительной степенью точности. Она дает возможность точного количественного выражения источника сообщения, меры информации, пропускной способности канала, шума и т. д. Эта точность является, конечно, также и идеалом теории познания, которая может, пользуясь понятиями теории информации, считать процесс познания процессом получения сообщений об объективной реальности и попытаться математически описать этот процесс.